基于SiGe BiCMOS工艺V波段多功能收发芯片关键技术研究

发布时间：2021-08-21 06:48

　　V波段高速率收发芯片在军事和民用两方面都可以得到广泛应用。军事上,V波段收发芯片可应用于线性调频雷达,例如导弹引信系统通过收发信号获取目标的位置、距离以及移动速度等信息,进而在合适的位置引爆导弹。民用上,世界各国分别在60GHz附近开放了几GHz的频带,可以用于短距离个人局域高速通信以及点对点的通信应用。目前,V波段高速收发芯片正在朝着高速率、高集成度、低成本的方向发展。本文首先分析了几种MMIC制造工艺的优劣,指出SiGe BiCMOS工艺是兼顾成本、性能、集成度等诸多因素的折中工艺,是目前多功能收发芯片研发的较好选择,其后对收发芯片的典型结构进行分析,并对收发芯片中几个关键器件进行研究设计:基于GF（Global Foundry）130nm SiGe BiCMOS工艺,采用两级共射极放大结构,最小噪声匹配技术以及增益补偿的方法,设计了一个工作频带为58⁶2GHz的低噪声放大器,版图仿真结果为:工作频带内,噪声系数小于5.53dB,增益在11.8到12.3dB之间,增益平坦度小于±0.3dB,输入P_-1dB为-11.46dB,S_1... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 V波段收发芯片研究现状
    1.3 本论文的章节安排
第二章 V波段收发芯片架构及设计目标
    2.1 引言
    2.2 射频收发芯片结构分类
        2.2.1 超外差接收机结构
        2.2.2 零中频接收机结构
    2.3 V波段收发芯片关键模块设计目标
    2.4 本章小结
第三章 V波段低噪声放大器设计
    3.1 引言
    3.2 低噪声放大器的性能指标
        3.2.1 噪声系数NF
        3.2.2 增益及增益平坦度
        3.2.3 动态范围
        3.2.4 端口匹配
        3.2.5 稳定性
        3.2.6 V波段低噪声放大器的指标要求
    3.3 V波段的低噪声放大器设计
        3.3.1 V波段的低噪声放大器设计思路
        3.3.2 V波段的低噪声放大器仿真
            3.3.2.1 低噪声放大器原理图设计
            3.3.2.2 低噪声放大器版图设计及仿真结果
    3.4 本章小结
第四章 V波段零中频混频器设计
    4.1 引言
    4.2 Gilbert混频器工作原理
    4.3 混频器的性能指标
        4.3.1 变频增益
        4.3.2 噪声
        4.3.3 线性度
    4.4 混频器巴伦设计
    4.5 混频器仿真
        4.5.1 混频器原理图设计
        4.5.2 混频器版图设计
    4.6 本章小结
第五章 DC~10GHz放大器设计
    5.1 引言
    5.2 分布式放大器原理
    5.3 分布式放大器设计
        5.3.1 分布式放大器结构
        5.3.2 分布式放大器设计
            5.3.2.1 分布式放大器设计要求
            5.3.2.2 分布式放大器仿真
            5.3.2.3 分布式放大器版图设计
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的成果


【参考文献】：
博士论文
[1]基于CMOS工艺的毫米波发射机芯片设计[D]. 陈波.华东师范大学 2016
[2]60GHz CMOS发射机的设计与实现[D]. 陈林辉.东南大学 2015
[3]Ka频段接收机部件单元单片集成电路设计[D]. 杨自强.电子科技大学 2008
[4]毫米波汽车防撞雷达实用化研究[D]. 徐涛.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2003

硕士论文
[1]X波段MMIC低噪声放大器的设计[D]. 郑建华.北京工业大学 2015
[2]基于分布式放大器和CRLH传输线的有源漏波天线设计[D]. 孙晨.西安电子科技大学 2014
[3]微波毫米波超宽带低噪声放大单片技术研究[D]. 杨光.电子科技大学 2009



本文编号：3355097